불소의 특성

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내열성

불소 소재는 고온에 견딜 수 있습니다.

온도가 올라가면 물질을 형성하는 분자 회전과 진동이 심해집니다. 물질이 열에 견딜 수 없게 된 상태란, 이 격렬한 회전과 진동으로 분자가 끊어지거나 뿔뿔이 흩어진 상태입니다.
불소 소재에서는 C-F 결합이 C-H 결합보다도 결합 에너지가 커서 끊어지지 않으며, 골격을 형성하는 C-C 결합은 -CF2-에 의해 형성되기 때문에 -CH2-로 형성되는 C-C 결합보다도 회전하기 어렵고, 결합 에너지가 커서 끊어지지 않습니다. 이로 인해 불소 소재는 탄화수소계 소재보다도 열에 강해집니다.

내열성을 갖춘 제품

불소수지 · 불소수지 필름 · 불소도료(고무계 이외) ·
첨가제(폴리프론 PTFE LUBRON · 폴리프론 MPA))

PTFE는-CF2-만이 직선으로 연결된 가장 기본적인 불소수지입니다. 융점 이상의 온도에서도 유동하지 않을 수도 있어, 가장 열에 강한 불소수지입니다.
PFA, FEP는 PTFE와 같이-CF2-만으로 형성되지만, 측쇄를 도입함으로써 융점 이상의 온도로 유동하도록 한 수지입니다. 그러나, 탄화수소쇄(-CH2-)를 지니지 않기 때문에 PTFE에 이어 높은 내열성을 나타냅니다.
CPT는 거의-CF2-쇄(鎖)로 형성되어 탄화수소쇄(-CH2-)를 지니지 않기 때문에 PFA, FEP 와 같은 높은 내열성을 나타냅니다.
ETFE, EFEP는 주쇄・측쇄 중에-CF2-와 같이 탄화수소쇄(-CH2-)를 지니어 융점도 비교적 낮아져 있기 때문에 PFA, FEP에는 약간 뒤떨어지지만, 일반 탄화수소계 수지에 비하면 높은 내열성을 나타냅니다.
PCTFE는 PTFE의-CF2-쇄(鎖)의 불소원자 일부를 염소 원자로 바꾼 수지입니다. 탄화수소쇄(-CH2-)는 포함하지 않지만, 결정(結晶)성이 매우 높고 융점이 분해 온도에 가깝기 때문에 내열성은 EFEP 정도가 됩니다.


불소고무 · 고무계 불소도료 · 첨가제(다이킨 PPA)

불소고무는 주쇄가-CF2-와 탄화수소쇄(-CH2-)로 형성되어 범용고무에 가까운 기계 특성을 지니면서도 높은 내열성을 나타냅니다.


내후성 도료용 수지 ZEFFLE

ZEFFLE은 경화시키기 위한 작용기를 가진 용제에 녹는 불소수지로, 도료의 바니시로서 이용됩니다. 경화로 인해 견뢰한 도막이 형성되어 범용 소재에 의한 도막보다도 내열성이 뛰어납니다.


지문 부착 방지제 OPTOOL

OPTOOL은 글라스나 플라스틱 표면의 지문 부착 방지, 방오성과 윤활성 향상에 이용되는 표면 처리제로 내열성이 뛰어나기 때문에 진공 증착이 가능합니다.


이형제 DAIFREE

DAIFREE는 사출 성형과 압축 성형의 금형에 이용되는 이형제입니다. 주로-CF2-로 형성됨으로써 높은 내열성을 나타내며, 고온 가공 금형에 이용됩니다.


불소오일

주로-CF2-로부터 형성되는 오일, 그리스입니다. 높은 내열성을 나타내기 때문에 고온이 되는 펌프, 열매체, 접동부의 윤활제 등에 사용됩니다.


불소재료의 제품 내열성

제품 물성
사용 가능 상한 온도(℃)
불소수지
불소수지 필름
불소도료(고무계 이외)
첨가제(폴리프론 PTFE LUBRON, 폴리프론 MPA)
PTFE 260
PFA, FEP, CPT ~260
ETFE, EFEP, PCTFE ~150
불소고무, 고무계 불소도료, 첨가제(다이킨 PPA) ~250
내후성 도료용 수지 ZEFFLE 150
지문 부착 방지제 OPTOOL 150
이형제 DAIFREE 170
불소오일 250

※ ZEFFLE은 경화제를 배합한 도막 측정값

내열성이 활용되는 용도

이용되는 시장

  • 자동차
  • 반도체
  • 정보통신
  • 환경・에너지
  • 전선
  • SEAL재
  • 필름・시트
  • 튜브・호스・보틀
  • 라이닝